Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC) нь анагаах ухаан, барилгын материал, хүнс, бүрэх болон бусад үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэгддэг хагас синтетик целлюлозын эфирийн чухал нэгдэл юм. HPMC нь өтгөрүүлэх, эмульсжүүлэх, хальс үүсгэх, чийгшүүлэх, тогтворжуулах болон бусад шинж чанартай тул олон салбарт хэрэглэх чухал ач холбогдолтой. HPMC үйлдвэрлэх гол түүхий эд нь целлюлоз, натрийн гидроксид, пропилен исэл, метил хлорид, ус юм.
1. Целлюлоз
Целлюлоз нь HPMC-ийн үндсэн түүхий эд бөгөөд ихэвчлэн хөвөн, мод зэрэг байгалийн ургамлын утаснаас гаргаж авдаг. Целлюлоз бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг байгалийн органик полимер юм. Түүний молекулын бүтэц нь β-1,4-гликозидын холбоогоор холбогдсон глюкозын нэгжүүдээс бүрдсэн урт гинжин полисахарид юм. Целлюлоз нь өөрөө усанд уусдаггүй, химийн урвалд ордоггүй. Тиймээс янз бүрийн целлюлозын эфирийн бүтээгдэхүүнийг бэлтгэхийн тулд түүний уусах чанар, үйл ажиллагааг сайжруулахын тулд хэд хэдэн химийн өөрчлөлтийн процесс шаардлагатай.
2. Натрийн гидроксид (NaOH)
Идэмхий натри гэж нэрлэгддэг натрийн гидроксид нь HPMC-ийн үйлдвэрлэлийн процесст шүлтжүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг хүчтэй шүлтлэг нэгдэл юм. Үйлдвэрлэлийн эхний шатанд целлюлоз нь натрийн гидроксидын уусмалтай урвалд орж, целлюлозын молекулын гинжин хэлхээн дэх гидроксил бүлгүүдийг идэвхжүүлж, улмаар эфиржих урвалын урвалын талбайг бүрдүүлдэг. Энэ үе шатыг мөн "шүлтжих урвал" гэж нэрлэдэг. Шүлтжүүлсэн целлюлоз нь тодорхой бүтцийн өөрчлөлтөд ордог бөгөөд энэ нь дараагийн химийн урвалжуудтай (пропилен исэл, метил хлорид гэх мэт) урвалд ороход хялбар болгодог.
3. Пропилен исэл (C3H6O)
Пропилен исэл нь HPMC-ийн үйлдвэрлэлийн гол эфирийн бодисуудын нэг бөгөөд целлюлоз дахь гидроксил бүлгийг гидроксипропилийн бүлэг болгон хувиргахад голчлон ашигладаг. Тодруулбал, шүлтжүүлсэн целлюлоз нь тодорхой температур, даралтын нөхцөлд пропилен исэлтэй урвалд ордог бөгөөд пропилен исэл дэх идэвхтэй эпокси бүлгүүд нь цагираг нээх нэмэлт урвалаар целлюлозын молекулын гинжин хэлхээнд холбогдож гидроксипропилийн орлуулагч үүсгэдэг. Энэ процесс нь HPMC-д усанд сайн уусах, өтгөрүүлэх чадварыг өгдөг.
4. Метил хлорид (CH3Cl)
Метил хлорид нь целлюлозын гидроксил бүлгийг метоксил бүлэг болгон хувиргахад ашигладаг өөр нэг чухал эфир бодис юм. Метил хлорид нь целлюлозын молекулын гинжин хэлхээний гидроксил бүлгүүдтэй нуклеофилийн орлуулах урвалаар урвалд орж метил целлюлоз үүсгэдэг. Энэхүү метилжилтийн урвалаар HPMC нь сайн гидрофобик чанарыг олж авдаг, ялангуяа зарим органик уусгагчид маш сайн уусдаг. Нэмж дурдахад метокси бүлгүүдийг нэвтрүүлэх нь HPMC-ийн хальс үүсгэх шинж чанар, химийн тогтвортой байдлыг улам сайжруулдаг.
5. Ус
Ус нь уусгагч ба урвалын орчин болох HPMC-ийн үйлдвэрлэлийн процессыг бүхэлд нь дамждаг. Шүлтжих, эфиржүүлэх урвалд ус нь натрийн гидроксидыг уусгах, целлюлозын усжилтын төлөвийг тохируулахад тусалдаг төдийгүй урвалын дулааны зохицуулалтад оролцдог бөгөөд бүх урвалын явцад температурын хяналтыг хангадаг. Усны цэвэр байдал нь HPMC-ийн чанарт чухал нөлөө үзүүлдэг бөгөөд ихэвчлэн өндөр цэвэршилттэй ионгүйжүүлсэн ус эсвэл нэрмэл ус шаардлагатай байдаг.
6. Органик уусгагч
HPMC-ийн үйлдвэрлэлийн явцад зарим процессын үе шатууд нь метанол эсвэл этанол зэрэг зарим органик уусгагчийг ашиглахыг шаарддаг. Эдгээр уусгагчийг заримдаа урвалын системийн зуурамтгай чанарыг тохируулах, урвалын дайвар бүтээгдэхүүн үүсэхийг багасгах эсвэл тодорхой химийн урвалыг дэмжихэд ашигладаг. Органик уусгагчийг сонгохдоо үйлдвэрлэлийн процессын хэрэгцээ, эцсийн бүтээгдэхүүний хэрэглээний дагуу тодорхойлох шаардлагатай.
7. Бусад туслах материал
Дээрх үндсэн түүхий эдээс гадна бодит үйлдвэрлэлийн процесст урвалын үр ашгийг дээшлүүлэх, урвалын хурдыг хянах эсвэл физик, химийн шинж чанарыг сайжруулахын тулд катализатор, тогтворжуулагч гэх мэт зарим туслах материал, нэмэлтүүдийг ашиглаж болно. эцсийн бүтээгдэхүүний.
8. Үйлдвэрлэлийн үйл явцын үндсэн үе шатууд
HPMC үйлдвэрлэх үндсэн процессыг шүлтжүүлэх, эфиржүүлэх, саармагжуулах эмчилгээ гэсэн гурван хэсэгт хувааж болно. Нэгдүгээрт, целлюлоз нь натрийн гидроксидтэй урвалд орж шүлтлэг целлюлоз үүсгэдэг. Дараа нь шүлтлэг целлюлозыг пропилен исэл ба метил хлоридтой урвалд оруулснаар гидроксипропил ба метокси орлуулсан целлюлозын эфир үүсдэг. Эцэст нь саармагжуулах эмчилгээ, угаах, хатаах болон бусад процессоор тодорхой уусах чадвар, зуурамтгай чанар болон бусад шинж чанартай HPMC бүтээгдэхүүнийг олж авдаг.
9. HPMC-ийн бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлд түүхий эдийн чанар үзүүлэх нөлөө
Төрөл бүрийн түүхий эдийн эх үүсвэр, цэвэр байдал нь эцсийн HPMC-ийн чанар, гүйцэтгэлд ихээхэн нөлөөлдөг. Жишээлбэл, целлюлозын түүхий эдийн цэвэр байдал, молекул жингийн хуваарилалт нь HPMC-ийн зуурамтгай чанар, уусах чанарт нөлөөлнө; пропилен исэл ба метил хлоридын тун ба урвалын нөхцөл нь гидроксипропил ба метокси орлуулалтын түвшинг тодорхойлох бөгөөд ингэснээр бүтээгдэхүүний өтгөрүүлэх нөлөө, хальс үүсгэх шинж чанарт нөлөөлнө. Тиймээс түүхий эдийг сонгох, чанарын хяналт нь үйлдвэрлэлийн явцад маш чухал юм.
Гидроксипропил метилцеллюлозын (HPMC) үндсэн түүхий эд нь целлюлоз, натрийн гидроксид, пропилен исэл, метил хлорид, ус юм. Хэд хэдэн нарийн төвөгтэй химийн урвалын үр дүнд эдгээр түүхий эдийг өргөн хэрэглээний үнэ цэнэтэй функциональ материал болгон хувиргадаг. HPMC-ийн хэрэглээний хүрээ нь эм, барилгын материал, хоол хүнс зэрэг олон салбарыг хамардаг. Түүний сайн физик, химийн шинж чанар нь түүнийг олон салбарт зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 9-р сарын 30-ны хооронд